时间:2022-11-18 02:44:58
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化学研究论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
一、思维呆板性的表现
1.知识盲区,形成错解
这主要是因为学生对化学基础知识理解不够全面、深入、透彻,只是一知半解,所以,回答考查知识理解情景的试题答非所问。
例1.甲烷在空气中的爆炸极限为5%~16%,爆炸最强烈时空气中含甲烷的体积分数(空气中含氧气21%)是()。
A.8.6%B.9.5%C.10.5%D.33.3%
呆板性表现:1体积甲烷燃烧时需氧气2体积,则V(空气)=2÷21%=9.5,所以的体积分数为1÷9.5×100%=10.5%。这是由于对爆炸气体的理解有盲区,不知9.5体积的空气中并不包含的体积,而本题中的空气应是含CH[,4]的特殊空气。
正确的解法是:1体积甲烷燃烧时需空气9.5体积,故的体积分数为1/(1+9.5)×100%=9.5%,故选B。
上例是对爆炸的内涵和外延的考查,要求学生灵活、全面、准确地理解相关知识。知识理解上如果存在盲区或漏洞,都会导致试题错解。因此,在平时教学中,既要弄清课本中某一知识的内在含义,又要把握其与相关知识纵横联系,双管齐下,使之融会贯通。
2.依样画符,造成错解
只会生搬硬套一些公式、定理、概念,而不看问题的本质,挖掘隐含的信息,判断失误,造成错解。
例2.在100mL某硝酸和硫酸的混合液中,硝酸的浓度为0.4mol/L,硫酸的浓度为0.1mol/L,向其中加入1.92g铜片,微热使其充分反应,最终溶液中物质的量浓度为______(不计由于气体放出引起的溶液体积的改变)。
试题中的对学生解题迷惑性很大,许多学生由于没有认清其“庐山真面目”,时常作出错误判断。常温下,在中性或碱性溶液中几乎无氧化性,而在酸性溶液中表现出强氧化性,能将等离子氧化,能溶解Cu、Ag等不活泼金属,所表现出来的性质与稀相当。在教学中,点拨解题迷津,归纳知识要点,可使学生从山穷水尽之困境步入柳暗花明之坦途。
3.思维僵化,促进错解
不会进行比较、分析、综合、抽象、概括等思维活动,更不会运用类比、猜想、求异等创新思维方法而导致错解。
例3.某课外活动小组利用附图装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛,图中铁架台等装置已略去。请填写下列空白:
附图实验装置
(1)甲装置浸在温度为70℃~80℃的水浴中,目的是______。
(2)实验时,先加热玻璃管乙中的镀银铜丝,约1min后鼓入空气,此时铜丝即呈红热状态。若把酒精灯撤走,控制一定的鼓气速度,铜丝能长时间保持红热直到实验结束。
(3)乙醇的催化氧化反应是______反应(填“放热”或“吸热”),该反应的化学方程式为______。
(4)控制鼓气速度的方法是_________;若鼓气速度过快则会_______,若鼓气速度过慢则会________。
(5)若试管丁中用水吸收产物,则要在导管乙、丙之间接上戊装置,其连接方法是(填戊装置中导管代号):乙接_______,______接丙;若产物不用水吸收而是直接冷却,应将试管丁浸在______中。
呆板性表现:(1)错答的方式有“加快反应速率”,“恒温加热”,解答不够准确、完整;(3)方程式书写中出现反应条件不写或不完整,没有配平等错误,解题规范性差;(4)错答的形式有“控制挤压气囊的速率”“使反应不够充分”“乙醇的用量不够”等。这种答案没有答到问题的本质,没有抓住反应的特点。(5)容易将接口接反,认为是“长进短出”,不了解戊装置的作用。
如果我们运用类比思维进行分析:此反应是在玻璃管中进行,乙醇只有变成蒸气才能到玻璃管中与氧气在催化剂的作用下反应,且还要保证一定的生成速率,因此,甲装置常常浸在温度为70℃~80℃水浴中。由(2)中的现象可知该反应为放热反应;鼓气速度的控制要有明显的标志,因而可用甲中单位时间内冒出的气泡数来控制;此反应的进行需一定的温度,若控制好鼓气速度,反应放出的热量就能维持反应的进行。装置戊的作用是防止丁中水倒吸,气流应是“短进长出”。这样由浅入深,层层递进,答案就显而易见了。
4.以偏概全,导致错解
表现为思维滞阻,不能主动地从问题中获取信息,产生由此及彼、由表及里的联想,因此也就无法沟通结论和条件间的逻辑联系,发现解题途径。
例4.某元素R硝酸盐的相对分子质量为m,该元素相同价态的硫酸盐的相对分子质量为n,则该元素的可能化合价是()。
A.B.C.D.
二、思维呆板性的解决对策
1.教学方法的灵活性,让学生会思考
教学方法上的呆板性是形成学生思维呆板性的主要原因之一。如在元素及其化合物这部分知识教学中,不少教师为了减少课堂教学中的“麻烦”,达到“顺利”完成预定教学计划的目的,往往不分青红皂白,一律采用:“结构—性质—例题—练习”的模式进行教学,而对于结构是怎样影响物质的化学性质又怎样影响物质的物理性质,物质的性质又怎样反映出它的结构特点等,最容易培养学生思维灵活性的问题,却往往不重视。这种呆板的教学方法,用教师的思维代替了学生的思维,学生被教师牵着鼻子走,其结果必然形成学生思维的消极、懒惰、麻木,从而表现出思维的呆板。为此,必须坚决打破教学方法上的呆板性,提倡多样化,要根据教学内容和学生的特点,选择不同的教学方法,如运用幻灯、多媒体、开放实验室等灵活多样的方法进行教学。注重启迪学生的思维,引导学生肯动脑子、爱动脑子、会动脑子。
2.教学方法的发散性,让学生会想象
发散性思维是一种创造性思维,它可以从一点出发,运用所学的知识进行放射性联想,以点带面,点面结合,广泛联想。而联想是一种追忆性的思维活动,是思维流畅的主要表现,要防止学生思维的呆板性,就必须在联想能力的培养上狠下工夫。为此,一要引导学生熟记某些物质的特性(如、HCHO等)作为联想的“知识库”,发散归纳同一类物质的结构特点及其化学性质。二要教给学生联想的方法,如通过“物质的量”横向联想学过的有关公式,纵向归纳公式互相转换的条件和化学含义;从某些物质的反应去联想概念的特征;从化学平衡的图象题去联想、归纳有关物质反应的图象题,做到从条件和结论的因果关系上去联想,从物质的性质和结构的结合点上去联想,从物质的量变引起质变的关键因素去联想。三要随时注意唤起学生的联想,如讲授新知识时引导学生联想旧知识,讲授例题时引导学生联想知识点,归纳解题方法,从而培养学生自觉联想、主动联想、积极联想的好习惯。
3.教学方法的创新性,让学生会发现
所谓创新,广义地说就是的不依常规,独立地创造某种新颖、奇特与具有一定社会价值的思想和实践,它是科技不断发展、社会赖以进步的生命线。化学作为自然学科中思维性极强的一门基础学科,在培养学生的创新思维方面,有其得天独厚的条件。教学中必须鼓励和引导学生独立思考,勇于提出自己的见解,充分发挥每个学生的创造性潜能。而教师本身应具有创新意识和创新思维,即教师对每个问题的提出及教学过程都必须是再现式思维和创新思维有机结合的典范,为此教师要尽可能把教学过程设计成发现问题—分析问题—解决问题的创造型模式,着力营造“情感共鸣沟通,信息反馈畅通,思维活跃流畅,创造精神涌动”的最佳意境。如氯、溴、碘活泼性强弱的创新系列实验:
(1)在一张滤纸的中心处,滴一滴饱和的溴化钠溶液,待其湿润之后,再滴上一滴氯水,滤纸呈现黄色的斑点。
(2)在呈黄色的斑点处,再滴一滴碘化钠溶液。滤纸上的斑点颜色变为浅褐色。
(3)在浅褐色的斑点处,再滴一滴淀粉溶液,滤纸上的斑点变为蓝色,该系列实验用滤纸代替了常规的试管,令人叫绝;变间断式实验为连续实验,节约时间;实验现象明显而又有趣,不像常规的那么呆板沉闷。成功的创新演示实验,不但给以示范,而且激励学生的创新动机,培养创新精神和创新能力。
通过这样的教学,既使学生克服了思维的呆板性,萌发创造灵感,又激发了学生学习的内驱力,并使他们从中深刻领悟到感知、理解、建构化学知识的方式和方法。从具体到抽象,从已知到未知,从无序到有序,重视知识的发生过程,重视学法指导,逐步达到“教是为了少教、不教”,使学生达到会学、要学、乐学的高境界!
4.教学方法的综合性,让学生会欣赏
在化学教学中,从卷帙纷繁、浩如烟海的中国古诗词中,采撷一些与化学相关的佳句用于课堂,使其知识性和人文相辉映,可激励学生在充满神奇和奥秘的化学知识宝库里不断追寻;使学生在意趣横生的学习过程中,激发科学的探索精神,坚定科学的责任感和历史的使命感,促使学生丰富、和谐、完善、健康地发展。
论文摘要玉米田化学除草可根据玉米的生长期分为3个阶段:玉米播后苗前进行封闭处理、玉米苗后早期进行茎叶处理、玉米中期封行以前定向处理,根据田间杂草分布、栽培技术及天气情况,选择合适的除草剂品种是解决玉米田杂草危害的关键。
近些年来,随着除草剂品种的增多及化学防除技术在农业生产中的推广应用,化学除草已广泛应用于玉米生长的各个时期。而根据田间杂草分布、栽培技术及天气情况,选择合适的除草剂品种是解决玉米田杂草危害的关键,不但会降低农户的劳动强度与时间,而且会降低耕种成本,达到增产的目的。玉米田化学除草可根据玉米的生长期分为3个阶段。
1玉米播后苗前进行封闭处理
在这一阶段主要是小麦收割后或地表进行整理完毕,杂草出土较少或未出土,已经进行玉米播种后可采用封闭处理。应用的除草剂以酰胺类、均三氮苯类除草剂为主,比如乙草胺、异丙草胺与阿特拉津的混剂。目前市场上表现较好的除草剂有惜玉、棒米笑等,其作用机理是通过地表喷雾,让药液在地表表面形成1层厚1cm的药土层,在杂草出土时碰到药土层,经幼芽或幼茎吸收,达到杀死杂草的目的。因此,应用以上产品进行杂草防除时要求在较长一段时间内不要破坏地表,喷药时应倒退行走,做到喷洒均匀;否则可能影响药效。
玉米田苗前除草受天气、土质、地表情况、使用技术及用量等因素影响较大,经常药效表现不稳定。但是玉米做封闭处理对于玉米的生长起关键作用,作物前期与杂草争肥争水的能力弱,需要一个相对良好的环境才能得到有效成长,同时更大程度上限制了杂草的出土,为后期杂草防除效果提供有力保障。但有些杂草在玉米播后苗前已有小部分出土,此时可以配合天闪(200g/L水剂)进行综合除草(即封杀结合),可以控制出土和未出土的杂草,但需要注意的是天闪应在玉米播种后立即使用。
2玉米苗后早期进行茎叶处理
如果由于农时或天气原因等影响了前期用药,或者因为天气、麦茬等原因造成封闭不好,在玉米苗后早期出土的一些杂草,也能够进行化学防除,从而控制早期的田间杂草,比如烟嘧磺隆系列产品。具体品种有玉农乐、金玉老、玉米见草杀、玉之盾等,同时根据田间杂草情况也可与盾隆(氯氟吡氧乙酸)等产品混用扩大杂草谱,防治阔叶杂草。
由于玉米田间杂草品种的不同,以及各品种的农药针对的标靶杂草不同,所以需要选择合适的除草剂品种。
如烟嘧磺隆对香附子与禾本科杂草效果理想,而对阔叶杂草效果较差;盾隆对阔叶杂草效果好,对禾本科杂草效果差,要根据田间杂草情况选择合适产品来进行杂草防除。
在玉米苗后茎叶处理全田喷雾时,首先要注意的是用药安全。进行苗后用药因用药不当会出现药害现象,如白化、矮化、卷心等症状出现(首先需分辨是否是因病虫害引起的)。发生药害的原因一般有以下几点:一是增大用药量;二是在高湿、高温环境下用药;三是与其他产品混用;四是用药时间不对或玉米品种受限制。以烟嘧磺隆为例,施用时期为玉米苗后二至七叶期,不能用于甜玉米、制种田玉米等,不能与有机磷类农药混用,用药前后7d内不能使用有机磷类农药等,所以在使用玉米苗后产品时,在向经销商询问的同时,应用时更需要阅读产品标签的内容,以确保能正确用药。相对苗前封闭性除草来说,苗后用药受环境影响较小,是未来玉米田除草的方向。
在农业生产实践中,苗后除草剂的使用可以采用顺垄喷雾,这是一个比较成熟的使用技术。在国内很多地方都有比较成功的范例。主要的好处有以下几点:首先玉米田苗后顺垄喷雾能最大限度地降低除草剂对较为幼嫩的玉米叶片的伤害;其次除草靶标是生长在田间的杂草,田间漫喷,玉米的着药面积更大,不仅浪费药液,更重要的可能会降低防除效果,顺垄施药能够解决这个问题,从而提升除草效果。
3玉米中期封行以前定向处理
因前期用药不理想或雨水过多新生杂草又产生危害,此时仍可以使用天闪或玉米见草杀、金玉老等产品进行定向喷雾,这时玉米已经较高(60~80cm高),采用行间定向喷雾,既可保护作物,又能除掉所有杂草,天闪(200g/L水剂)属灭生性除草剂,在应用中需注意不要将产品喷到作物上,在使用时应加喷雾防除罩。影响天闪药效的主要原因是产品在配制时用水的清洁度问题。为了提高药效需要用纯净的水配药,不要使用河水、井水等含杂质较多的水,应使用自来水,在阳光充足的条件下,天闪见效迅速,几个小时即可看到杂草死亡。
4参考文献
【关键词】:新课程创新教育教学设计
在新课程环境下,在强调学生自主、探究、合作学习的新教学理念的同时,更要注重教师主导作用的发挥。新课程环境下的教师主导作用,主要是引领学生的思维方向,在导学、导思、导探、导创中诱导、引导、指导、疏导、启导,教师的“导”要“导”在以学为主体、授之以渔上,要导得恰到好处,要点到为止。要在导趣、导情、导思、导疑、导法、导用上下功夫,培养学生的创新能力和实践精神。那么在新课程下改进传统的教学方法,把创新教育巧妙、有机地渗透到化学教学中去是很有现实意义的探索。
二、新课程对化学课堂教学的冲击
课程改革的理念与策略最终都需要落实在课堂上,体现在教学活动中。课堂教学的改革既要关注“怎样教”,更要关注学生“怎样学”。传统化学教学中,教师是课堂的中心,教师讲,学生听,学生学习的主运动性得不到发展。普遍存在着以“接受性学习”作为主导的,甚至是唯一的学习方式的现象,这不利于学生的健康发展,与新课程倡导的素质教育的理念相背离,必须进行改革。
三、新课程倡导“自主、合作、探究”的学习方式
自主学习就是学生自己确定学习目标、选择学习方法、监控学习过程、评价学习结果的一种学习方式。与传统的接受性学习相比,突显了学生学习的独立性即自我监控性能力。
值得注意的是在化学学习中并不是所有的知识都适合于学生自主学习的,所以化学教师要有目的地选择和挖掘适合学生进行自主学习的内容和素材,这是决定自主学习成功与否的关键一环。从总体上来说,那些宏观的与学生的日常生活联系比较密切的事实内容比较适合自主学习,如有关空气、水、金属等部分与日常生活相关的知识。
合作学习是指学生在小组或团队中为了完成共同的任务,有明确的任务分工的互学习。合作学习需要建立“共同体中心环境”,通过共同体使学生间、师生间以及学生与其他参与者之间的互动,提供学习反馈、增加学习机会、增强学习动机,并提高学习质量。
在班级里,重要的是建立一种积极的、和谐的氛围以适合于化学学科学习,这种班级学习规范应重视对理解的探究,要体现科学的严谨性。在合作学习中由于有学习者的积极参与,高密度的交互作用和积极的自我概念,使教学过程远远不只是一个认知的过程,同时还是一个交往与审美的过程。[2]
另外,化学学习还要与更为广泛的共同体联系,我们应努力使化学课堂体现社会、体现生活、体现真实,同时我们还要鼓励学生在生活中、在社会中充分应用化学知识,使所学的化学知识“活”起来——这就是合作学习的真正目的。
探究性学习是指从科学领域或现实社会生活中选择和确定主题,在教学中创设一种研究情境,通过学生自主、独立地发现问题、实验操作、调查、信息搜集和处理、表达与交流等探索活动,获得知识、技能、情感与态度的发展,特别是探索精神和创新能力的发展的学习方式。
采用探究的方式学习“气体摩尔体积”,教材对“气体摩尔体积”内容的处理,渗透了气体分子运动论的基本观点,通过建立“气体模型”,解释了气体摩尔体积——气体的共性。充分挖掘教材中隐含的“模型方法”内容,明确地将“模型方法”的运用作为本节教学的一个重要内容,即凸现了科学方法的教学,又使学生对气体的共性有了更深的认识。
四、新课程教学中教师教学行为的变化
新的化学课程倡导从学生和社会发展的需要出发,将科学探究作为课程改革的突破口,激发学生的主动性和创新意识,促进学生积极主动地学习,使获得化学知识和技能成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值观的过程。教师通过心理换位能求得与学生思维上的同步和心理上的共鸣,使教学过程得到优化。”
在新课程教学中必须以“学生学为中心”,建立平等和谐的新型师生关系,创设基于师生交往的互动、互惠和对话的教学关系。这就要求我们教师关心学生,尊重学生,促使学生把从生活世界和心灵世界中建立的主体意识迁移到知识世界中来;相信学生,在教学上让学生自主学习、自我管理、自我教育、自我约束。
五、结束语
与世界化学课程改革的发展趋势相一致,我国的化学课程改革正朝着课程内容综合化、密切联系社会和生活实际、重视学生的发展和学习能力培养、重视学生自主学习和探究学习、加强课程的实践性等方向发展。新形势下的化学教学必须改革传统的教学思路,从思想上提高认识,从行动上赶上时代教育发展的步伐,这就要求我们师范毕业生要转变观念,拓宽思路,改变方法,以全新的思路,全新的方法投入到化学新课程改革中,从而活化化学课堂教学,使化学课堂成为学生喜闻乐,增长知识才干的场所,营造一个活化的课堂教学平台。
参考文献:
[1]张建华,浅谈新课程下化学学习方式的变革[J],中国教育现代化,2004,17:68
[2]苏伶俐.新课程的理念与创新[M],高等教育出版社,2004,4,(1),74-75
[3]郑桂华,化学探究性学习教学示例[M],浙江教育出版社,2004,8(1),24
[4]赵丽.教师在教学中要注意心理换位[J],中国职业技术教育,2005,6,1(200),61
[5]陈奇峰,初中化学新课程教学中教师教学行为的变化.中国教学资源网,教育论文,初中论文:
[6]史金艳,化学教学中学习兴趣的培养,活力,2005,7:148
[关键词]新课程;化学教育;国际化学教育会议
近代化学及其衍生的化学教育诞生于18世纪的西欧社会。我国学校制度化的化学教育直至19世纪后半叶才初步建立,并由于诸多历史与政治因素的制约一直落后于西方发达国家。这种现实的差距催引着一代又一代化学教育工作者不断地开阔眼界,力图把握国际化学教育的脉动来探寻我国化学教育发展的理想图景。进入20世纪70年代后,这种吸纳新源、借鉴先达的工作更是得以围绕着一条有章可循、轨迹清晰、国际主流的线索而展开,即通过探察国际化学教育会议(ICCE,InternationalConferenceonChemicalEducation)主题的内容和趋势来反思与改进我国化学教育研究发展的现状与路向。然而,通过现有文献检索我们发现,国内学界对于极具代表性的ICCE主题的分析与思考尚缺乏整体研究,最早的相关报道和介绍也仅从1977年第4届开始。[1]因此,我们通过查阅相关信息,对近40年20届的国际化学教育会议主题予以全面分析和梳理,试图从整体上把握这一国际主流化学教育的趋势,并结合当前我国新课程改革现状对化学教育研究的路向进行思索。
一、ICCE的概览与主题回顾
ICCE是基于全球背景的当代大型国际主流的化学教育会议,由国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)主办,举办国化学学会及相关教育部门承办,联合国教科文组织(UNESCO)协办。会议通常每两年举办一次,在具体操作上,由IUPAC的下属机构化学教育委员会(TheCommitteeonChemistryEducation,CCE)负责组织与协调。作为全球性化学教育的盛会,ICCE的核心目的是在全世界范围内沟通化学教育信息和协调化学教育活动,建立国际交往和促进相互了解,以发展世界各国的化学教育事业。会议形式多种多样,主要包括大会报告(PlenaryLecture)、专题讨论会(Symposia)和研讨会(Workshop)。期间,还将提交论文以口述或墙报(Poster)形式予以呈现。
为了明确大会讨论和交流的指向与范围,并给下一时期各国化学教育工作提供方向性指导,每届ICCE都会预先设定大会主题(Theme),并围绕主题拓展系列相关具体议题(TitlesofSessions)。大会主题作为每届会议的中心议题,是立足当时社会经济背景,紧密把握化学及教育科学与技术动向,适切关注时代的发展,拟定和遴选出具有高度前瞻性和概括性的内容,并在会议召开前的一段时间公布。历届ICCE具体信息详见表1。
二、ICCE主题梳理的方法与结果
从表1看出,作为历届ICCE核心口号的会议主题通常是以指导性的纲领式呈现,少有具备明确指向性的化学教育领域内的具体内容。而通过对会议相关议题的研究发现,其中较多包含了各届ICCE研讨内容的具体信息。例如,即将召开的2008年ICCE主题为“信息和通信技术(ICT)时代中的化学”,而其具体议题则细致明确,分列为:“文科与化学教育、生物化学与生物技术、中等教育中的化学、高等教育中的化学、化学教师教育、化学与社会、化学奥林匹克、信息与通信技术和化学教育、绿色化学、微观尺度的化学、化学教育中的现代技术、面向化学与化工的网络、工程教育、化学的公众理解、化学教育中的研究、初等教育中的科学教育、其他相关化学教育的议题”等。由此可见,通过对议题所涉化学教育内容范畴的研究更有利于详细了解ICCE的主题轨迹,进而对国际化学教育的研究热点领域和趋势形成整体、有效的把握。鉴于此,现对历届ICCE的具体议题连同大会主题一起进行梳理与分析。
我们在文献检索和整理的基础上,梳理出第6~20届ICCE议题123条,加上第1-5届主题5条(由于时间较早,仅掌握到主题),合计128条。根据各议题或主题所涉的化学教育研究的内容范畴,分别归纳为12个领域,依次为:公民素养、科学教育与化学;化学教育理论化研究与交流;化学理论及前沿研究;化学与交叉学科研究;化学与STS教育;化学与环境;化学教育与信息技术;大学化学教育研究;化学课程与教学研究;化学实验研究;化学教育评价研究;化学教师教育研究。并使用Excel软件按届次对议题涉及上述12领域的频次进行统计,结果如图1所示。
三、基于ICCE主题分析的思考
根据表1和图1分析共20届ICCE的主题与各类议题的发展脉络,我们对我国当前新课程化学教育研究路向作出如下几点思考。
(一)坚守优良传统,稳固发展化学课程教学与评价研究
建国后,我国的化学教育一直十分重视“双基”的训练,即培养学生的基本知识和基本技能。按照这样的教育目标,化学教育一直大力提倡教师的高效教学与学生的有效学习,其突出表现为重视教师的教法和学生的练习,注重向课堂教学要效益。新课程改革以来,在原来倡导“双基”的基础上又扩展到提倡学生的“三维”发展,并着力以“课程”的研究为突破口,整合“课程”“教学”“评价”三者的联系,形成了一体化的化学教育研究领域,并逐渐呈现繁荣局面。
分析ICCE主题的统计结果,我们发现,“化学课程与教学研究”及“化学教育评价研究”共占议题总体的18%,具有相当的比重。同时,从届次和时间上看,自1979年第5届开始,此两项研究的议题基本从未间断,形成了国际化学教育界持续的、相当力度的关注。这样的特点恰恰与我国化学教育中一贯重视“课程教学评价”的研究脉络契合。例如,第十二届ICCE以“化学课程与教育方法的演变”为分主题,提出了课程结构和教学内容的改革应适应学科发展、就业和社会需要,教学内容应注意引发学生对化学的兴趣。值得一提的是,在评价领域占有很大比重的化学奥林匹克竞赛研究几乎在每届大会都会提及,而这更是我国为之自豪的强项,参赛选手均取得优秀成绩。可以看出,我国化学教育在化学课程、教学、评价这三个国际化学教育研究的持续热点领域上一直具有良好的研究传统。现阶段是新课程改革的关键阶段,化学教育研究工作首要的无疑是在继续坚守我国的传统领域研究的基础上进一步稳固发展化学课程、教学、评价的优势。
(二)把握国际动向,积极开展科学素养教育与STS教育研究
源起于上世纪末的第八次基础教育课程改革,由于一开始便立足广泛的国际考察,参考与引鉴了若干国际教育改革的先进经验,因而出现了一些新的研究视域和兴奋点。在化学教育领域,同样也吹来了新的气息。以新课程理念为例,《普通高中化学课程标准》中明确了“着眼提高21世纪公民的科学素养”“关注人类面临的与化学相关的社会问题”的新提法。根据目前国内化学教育研究情况来看,科学素养(包括化学素养)教育和化学与STS教育不能不说属于新兴的热点领域。结合上文的统计结果分析,“公民素养、科学教育与化学”“化学与STS教育”在整个国际化学教育会议涉足的议题上也占有重要分量,其比重分别高达10.16%和9.38%。另外,加之与“STS教育”联系甚密的“化学与环境教育”“绿色及微型化学实验研究”的份额,这两个领域在当今国际化学教育研究中占据的比重更大,例如,2002年在我国举办的第17届ICCE提出的“环境化学教育”“公众化学素质教育”“绿色化学与微型化学实验”主题,第18届ICCE提出的“化学的公众理解(PublicUnderstandingofChemistry)”等。从时序上看,“化学素养”主题在第9~13届即上世纪80年代末至90年代早期零星出现,90年代中期后渐成趋势,进而演变成化学教育研究领域的又一热点。这恰与上世纪80年代第二次国际科学教育改革及其影响化学教育领域的情形暗合。
与国际研究状况相比,尽管我国化学教育研究在“科学素养教育”“STS教育”上起步较晚,研究质量相较于下,但在当前国际国内研究方兴未艾的氛围下,也已具备了一定层次、不同视角的研究。新课程化学教育研究,更应进一步奋起追赶,紧随国际脉动,积极开展科学素养教育和STS教育,形成我国本土的高水平研究成果。
(三)着眼未来发展,努力拓展化学教育的理论化与信息化研究
相对于强势的纯化学研究而言,化学教育研究长期处于弱势地位,因此专业化学人才对此领域少有涉足,而由于学科壁垒又少有教育学者问津。因此,作为研究化学领域内教育问题的化学教育长期依附其两门上位学科——化学与教育学,使得自身研究主要处于演绎借鉴的阶段,研究理论化程度低下,缺乏独立自觉的理论研究基础与体系。20世纪中期以后,随着化学的迅猛发展及其对社会生活的日益影响,以国际权威性的首次ICCE召开为标志,化学教育研究的理论化与交流工作以这样一种形式被固定并渐受关注。时至今日,虽然仍鲜见颇具影响和标志性的化学教育理论基础研究成果,但其研究领域已在逐渐形成,研究工作逐渐丰富。如图1结果所显示,“化学教育理论化研究与交流”的议题比重已位居首位。例如,第18届ICCE就提出了“化学教育研究的理论与方法论基础(TheoreticalandMethodologicalBasisofResearchinChemistryEducation)”的议题;又如近年出现的从“符号的—宏观的—分子的”三角构型的化学教育与学习理论演变为以“人类要素”为着重点的“人性的—符号的—宏观的—分子的”四面体化学教育理论构型。[2]国外学者已进行了开创性的工作,而国内学界能够堪比的研究至今寥寥无几。可以这样说,我国化学教育理论化研究依然比较薄弱。
另一方面,在信息和通信技术(ICT)高度发达的未来社会,化学教育必然要借助最为先进的工具实现自我的传播和发展。考察这一领域的研究工作,关于ICT与化学教育的研究早已在国外展开,第20届ICCE已明确将大会主题拟定为“信息和通信技术(ICT)时代中的化学”。我国由于受经济社会发展条件所限,ICT与化学教育研究多在大中城市的重点学校与研究机构中开展,普及性不够;研究内容多是单机或局域网内个别软件的应用与简单程序的开发,研究应用的交互性与高效性欠佳,使得我们离真正的基于ICT的化学教育尚需时日。
教育作为着眼未来的事业,新课程作为着眼未来的教育改革,要求我们的化学教育研究不能总是步国外先进经验后尘,处于长期滞后的局面,而应聚焦未来发展,具有前瞻性的研究眼光,在化学教育研究领域做出应有的贡献,为保证我国化学新课程的顺利实施提供强有力的理论支撑。
[参考文献]
[1]刘知新.IUPACCTC与ICCE[J].化学教育,2002(7-8):95.
怎样才能学好化学这门功课呢?俗话说万事开头难,只要起好步,以后学习起来就比较顺利。为此,笔者在此谈几点自己指导初三学生学习化学的做法,仅供同行们参考、补充和指正。
1.明确学习化学的目的
化学是一门自然科学,是中学阶段的一门必修课,它是古往今来无数中外化学家的化学科学研究和实践的成就,它编入了一些化学基本概念、基础理论、元素化合物知识、化学反应的基本类型、无机物的分类及相互间的关系等知识;它充满了唯物辩证法原理和内容,它介绍了许多科学家的优秀品质和他们对事业实事求是的科学态度、严谨的学风。化学对工农业生产、国防和科学技术现代化具有重要的作用,人们的衣、食、注行样样离不开化学。
化学是一门实验科学,通过化学课的学习,要掌握一些化学实验的基本技能,学会动手做实验的能力,为今后搞科学实验打下基础。
因此,通过初中化学课的学习,初三学生不仅能学到初中阶段的系统的化学基础知识,受到辩证唯物主义思想、中外化学家的爱国主义思想、行为和对科学的不断进娶不断探索、不断创新的科学态度及严谨学风的教育,而且还能提高自己的观察能力、思维能力、实验能力和自学能力,为今后学习高中化学及其他科学技术打下良好的基础。
2.课前要预习
上课前一天,一定要抽出时间自觉地预习老师第二天要讲的内容。学会先预习,后听课这种良好的学习方法。预习的好处很多:(1)它能强化听课的针对性,有利于发现问题,抓住重点和难点,提高听课效率;(2)它可以提高记听课笔记的水平,知道该记什么,不该记什么,哪些详记,哪些略记;(3)它可以节省课后复习和做作业的时间。通过预习时的独立思考和听课时留下的深刻印象,从而缩短课后复习和做作业的时间;(4)它可以培养自学能力。预习的过程就是自觉或独立思考的过程,长期坚持下去,一定会使自学能力得到提高。
预习的方法是:(1)通读课文。通过阅读课文,了解新课的基本内容与重点,要把自己看不懂的问题记下来或用铅笔在书上作一些记号,用以提醒自己上课时要集中精力和注意力,有意识、有目的地听老师讲自己不懂的问题,详细对比跟自己的想法有什么不同,这样就能取得良好的学习效果;(2)扫清障碍。在读课文后了解了主要内容的基础上,联系已学过的与之有关的基础知识,如果有遗忘的就要及时复习加以弥补,这样才能使新旧知识衔接,以旧带新,温故知新;(3)确定重点、难点和疑点。在通读课文和扫清有关障碍后,在对新知识有所了解的基础上,思考课文后的习题,试着解答,在此过程中找出新课的重点、难点和疑点。如果有潜力,还可以做点预习笔记。
3.听好每堂课
听课是学习过程的核心环节,是学会和掌握知识的主要途径。课堂上能不能掌握好所学的知识,是决定学习效果的关键。功在课堂,利在课后,如果在课堂上能基本掌握所学的基础知识和技能,课后复习和做作业都不会发生困难;如果上课时不注意听讲,当堂没听懂,在课堂上几分钟就能解决的问题,课后可能要花费几倍的时间才能补上。所以,学生在课堂上集中精力听好每一堂课,是学习好功课的关键。听课时,一定要聚精会神,集中注意力,不但要认真听老师的讲解,还要特别注意老师讲过的思路和反复强调的重点及难点。边听课、边记笔记,遇到没有听明白或没记下来的地方要作些记号,课后及时请教老师或问同学。同时,还要注意听同学对老师提问的回答以及老师对同学回答的评价:哪点答对了,还有哪些不全面、不准确和指出错误的地方,这样也能使自己加深对知识的理解,使自己能判断是非。课堂教学是教与学的双向活动,学生是主体,教师起主导作用,学生要积极、主动地参与课堂教学,听课时,一定要排除一切干扰和杂念,眼睛要盯住老师,要跟着老师的讲述和所做的演示实验,进行积极地思考,仔细地观察,踊跃发言,及时记忆,抓紧课堂上老师所给的时间认真做好课堂练习,努力把所学内容当堂消化,当堂记住。
4.认真记好笔记
要学好化学,记笔记也是重要的一环。记笔记除了能集中自己的注意力,提高听课的效率外,对课后复习也有很大的帮助。所以,要学会记笔记,养成记笔记的好习惯。因此,在认真听讲的同时,还应该记好笔记。记笔记的类型有:
(1)补充笔记。讲新课时做补充笔记,老师讲的内容是根据学生的实际将课本内容重新组织,突出重点加以讲解,记笔记是边看书,边听讲,边在书本上划记号,标出老师所讲的重点,并把老师边讲边在黑板上写的提纲和重点内容抄下来,还要把关键性的、规律性的、实质性的内容和对自己有启发的地方扼要地在书本上或笔记本上写上几句,把老师讲的但书上没有的例题记下来,课后再复习思考。
(2)实验笔记。老师的演示实验和学生的分组实验,重在通过实验验证化学原理或掌握化学性质或物质的制法操作。可做简明图解、补充笔记,把老师所做的演示实验的现象及讲解记下来,书上有实验插图的可以直接在上面补充,例如,在氧气的实验室制法装置图边上记下老师讲的重点:①药品不能堆积在试管底部,而应平铺在试管底部,记:“是为了增大受热面积,药品受热均匀,气体容易逸出”;②给试管加热时,为什么要先把酒精灯在试管下方来回加热,然后集中在药品部位加热?记:“让试管受热均匀,不易破裂”。
(3)改错笔记。习题或试卷评讲课是老师纠正学生在作业或试卷中的“常见脖和“多发脖,并指导解题思路、规律、技巧和方法的课。在听课时,不要只抄正确答案,关键是要用红笔订正,而且不要擦去自己的错解,以利于与正确答案作对比,找出答错的原因,过一段时间还应把以前做错的题再重做一遍,看看现在自己是否真正掌握了。这种笔记是在作业或试题空隙处做简明的“眉批”或“注释”。
(4)系统笔记。复习小结课时,老师把课本内容进行系统归纳总结,是书上没有的,因此要做系统的笔记。将笔记每面一分为二,一半写板书的内容,一半记讲解,课后结合复习加以整理、修改和补充,成为一个整体,以利于加深、巩固所学知识,提高归纳知识的能力和全面的复习。笔记的形式有:①提纲式,以文字表述为主,适用于概括教材的主要内容或归纳、整理公式、定理和概念要点;②纲要式,以化学式、关系式或关系框图来表述,适用于元素及其化合物的性质、制取及相互间的变化、计算知识的概括等;③图表式,以文字、表格、线图来表述,适用于有关概念、化学基本原理、物质的性质、实验等进行归类对比。
5.认真观察和动手实验
在义务教育化学教科书中编入了81个演示实验、10个必做的学生实验和9个学生选做实验,还安排了13个家庭小实验。因此,通过这些演示和学生实验,学会观察老师演示实验的操作、现象,独立地做好学生实验,上好实验课,是学好化学的基础。
首先,在课堂上要认真观察老师所做的每一个演示实验的操作和实验现象。化学实验是很生动、很直观的,实验中千变万化的现象最能激发学生的兴趣,但学生若只图看热闹,光看现象,不动脑子思考,看完了不知道是怎么回事,无助于学习的提高,所以,观察要有明确的目的。观察实验前,要明确观察的内容是什么?范围是什么?解决什么问题?这就叫做明确观察的目的,目的明确了才能抓住观察的重点进行观察。观察时还要仔细、全面。例如,氢气还原氧化铜的演示实验,实验目的是验证氧化还原反应,氧化铜被氢气还原成铜。观察时先看清反应物是无色的氢气和黑色的氧化铜粉末,反应的条件是加热,生成物是水和亮红色的铜。
其次,要上好学生实验课,课前必须进行预习,明确实验目的、实验原理和操作步骤。进行实验时,自己要亲自动手,不做旁观者,认真做好实验内容里所安排的每一个实验,在实验过程中要集中注意力,严格按实验要求操作,对基本操作要反复进行练习,对实验过程中出现的各种现象,要耐心细致地观察,认真思考,准确如实地记录。
6.课后及时复习
一堂课的内容,十多分钟就可以复习完,有时也可以像过“电影”一样地过一遍。复习能加深理解,复习能巩固知识。
复习要及时,不能拖。复习中不懂的问题要及时请教老师,这样,在学习上就不会留存障碍,不留疑点,为以后顺利学习打好基矗复习时,要重视教科书,也要读听课笔记,要反复读,边读边回忆老师的讲解,边理解书上的内容。
7.认真完成作业
做作业是练习的极好机会,是巩固知识的重要手段之一。学生一定要亲自动手做,绝不能抄别人的作业。节后习题和章后复习题一定要认真完成,不能马虎。做作业要在复习好了以后做,才能事半功倍。一定要主动地、独立地完成每次作业,多思多问,不留疑点,并尽可能地把做过的作业都记在脑子里,因为没有记忆就没有牢固的知识,只有用心记忆才会熟能生巧,才能在勤练的基础上“巧”起来。
8.学会阅读课本
读书一般分为粗读和精读。粗读主要用于预习,通过粗读,了解基本知识的一般内容,掌握整章、整节或整个小标题的内容轮廓、大致思路,了解有什么实验内容,这样,课堂上看老师做演示实验时心里就有了底。精读,可以了解教材的重点和发现不理解的问题,听起课来心中就有数。
精读是认真地读懂并理解及记忆重点内容和定义,把这些内容与有关的旧知识联系起来。精读主要用于课后复习,加深对知识的理解、巩固,使知识系统化。
精读时要在理解概念的定义或定律全文的基础上,剖析具有关键性的字词,强化对关键字词的认识。例如电解质的定义:“凡是在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物叫做电解质”,关键性字词是“化合物”和“或”字。非电解质是“在水溶液里和熔化状态下都不能导电的化合物”,关键字词是“和”字和“都”字。对这些关键字词要认真思考,并把它标出记号或作眉批,以备以后再次复习时注意。
对于比较深刻的材料、重要的段落内容,要逐字逐句地反复读。认真地思考、分析、整理、养成记读书笔记的习惯。可把重要内容、关键词句记在笔记本上,还可写出自己对某一问题的想法和认识,或记下不懂的问题,以备查问。
9.读化学课外读物
学好化学,要重视阅读课外读物,例如《中学化学教学参考》、《中学生数理化》、《课堂内外》等杂志和科普读物,它们的内容紧扣化学教学大纲和教材,其针对性和适用性很强,配合教学进度,指导解析疑难,注意智力开发,重视能力培养;它们的题材广泛新颖,内容丰富多彩,文章短小精悍,通俗易懂,形式生动活泼,图文并茂。它能帮助学生开阔视野,扩大知识面,激发学习兴趣,掌握学习方法,透彻理解教材,灵活运用知识,培养探索精神,它们是学生的好朋友。
1、学会“看”
“实验是化学的最高法庭。”化学中的现象、原理、规律等都是源于化学实验,从实验中得到的结论。要学会“看”,就是要学会看书,学会观察(演示实验、与化学有关的日常生活等)。也只有通过看,才能看出门道、看出兴趣,增强对化学学科持久的注意力和坚强的学习毅力。
1972年联合国教科文组织在一份《学会生存》的报告中指出:“未来的文盲将不再是不识字的人,而是不会学习的人。”因而学会学习是高中学生要练就的基本功。
其中自学能力是其重要的组成部分,预习是培养自己自学能力的有效途径,也是一个良好的习惯。那么,如何预习呢?首先,通过看书我们要对这一节的内容有一个初步的认识,主要讲了哪些知识点?自己掌握了多少?还有哪些知识点理解不了?带着这些问题走进课堂,那么你的听课效果一定会更好。
2、学会“听”
听课听什么?要听老师分析本节课的重点、难点、考点和疑点;听自己在预习过程中未能理解的内容;听老师对一类问题(或习题)是如何分析的;不仅要认真听,还要做好必要的笔记。笔记如何做也有一定的讲究,有些同学喜欢将老师的板书一字不漏地记下来,其实大可不必。我们只要将老师补充的一些重要的知识点、结论或习题做一些笔记,对于习题也只需记一些主要的分析过程,课后再进行必要的完善即可;万万不可顾此失彼,不要为忙着做笔记而忽略了听课。
3、学会“言”
“言为心声”,“言”代表着自己的见解、自己的思想。21世纪的教育理念讲究要突出学生的主体作用,即要鼓励同学们积极地参与到教学过程中来,课堂上对一些问题的分析和解决,不要总是依靠老师的讲,要力争与老师、同学产生共鸣、互动。每一位同学都应该积极思考,怎么解决这个问题?这种思维方法好吗?哪种表达更为准确?不妨将自己的思维在课堂上向老师和同学们展示出来,听听大家的意见。也可以对老师和其他同学的解法提出自己不同的看法,不要害怕会出错,即使出错了或有些问题,老师和同学们也一定会帮你纠正过来,同时还会帮你找到出错的原因,何乐而不为呢?高考说明中明确提出对学生的分析综合能力和表达能力的要求,学会“言”才有助于提高自己这方面的能力。
4、学会“记”
有道是:“记忆乃才智之母。”记是必不可少的,记忆是学习的基础,没有记忆就不会有知识的积累,就不会有对知识的巩固,化学可谓“理科中的文科”,所以必须讲究一些记忆的方法,如:强制记忆法、编制歌诀法、相互提问法等等,即一堂课下来或一个章节下来,必须要有一个较为系统地复习整理记忆过程,这直接关系到学习的效果。通过复习记忆,一方面将一些重要的知识和技能进行巩固、强化,另外也可以对前后知识的系统性和联系性有更深刻的理解。
5、学会“思”
古语云:“学而不思则罔,思而不学则殆。”此言提醒我们在学习的过程中要经常进行反思。其实,学习化学知识最关键的是学会思维,掌握化学的学科思想和解题方法(如:守恒法、极值法、关系式法等)。思维能力(思维的正向与逆向、思维的发散与收敛、思维的批判与创新等)是化学学习中高层次的智力活动,往往代表着学生的学习能力和学习潜力。因而,同学们在看书或做题时,要多想想为什么这样做?是否还有其他的方法或表述?此类习题有何规律?这种方法或表述好吗?在反思中提高自己的化学思维模式和答题能力。
6、学会“练”
“百看不如一练”。只有通过“练”,才会防止“眼高手低”的现象的出现。高中化学基础知识点相对较多,解题也往往需要一定的技能、技巧,要想熟练地掌握它,就得进行一定的强化训练。同学们不妨订一份《考试报》、《少年素质教育报》等,在那里每一期都会有精彩的释疑解惑、学习导航,并为你提供一次绝好的练兵机会。通过练习查漏补缺、融会知识,加深对知识的理解和解题技能的掌握,同时这也是提高同学们解答化学试题能力的一种有效手段。但是同学们千万不要陷入“题海”,要掌握好训练的“度”。
7、学会“纠”
有位哲人说:“一个人最大的错误就是第二次犯了同样的错误。”无论是平时的学习还是期中、期末复习,测试总少不了,那么当老师批阅后的试卷发下来后,我们怎么办?有一些同学在看完自己的分数后就是等待,等待着老师的讲解。其实不知大家注意过没有,试卷中许多问题自己是完全能够解决的,要提前想办法自己去纠错,不少题目之所以出错,完全是因为自己在审题时,信息提炼、知识迁移能力不够或考虑问题不全面造成的。这些问题你完全可以与其他同学一起讨论、交流,自己发现问题之所在并予以更正,这样既能加深自己对知识的理解,培养正确的思维;又能提高自己的纠错能力,防止类似错误的再次发生。在这里笔者要特别提醒大家的是:要建立一个纠错本,它会为你的复习节省大量的时间,它也会使你的化学学习卓有成效。
8、学会“研”
二、中学化学史教育的形式
1.集中形式与分散形式
集中形式,是把一个单元里有关的一些知识(理论或概念)集中在一起,按历史发展的顺序排列起来,组成新的知识体系来讲授的教学形式。
集中形式的化学史教育,应本着“有论、有史、有人、有事”的原则组织内容,即科学性与思想性相统一,有令人信服的化学史资料,有科学家追求真理的动人事迹,有生动曲折的故事情节。选的内容应是化学史上的重大事件。例如近代化学史上的两座丰碑:原子分子论的建立和元素周期律的发现,都可采用集中形式讲授。
分散形式是结合化学基础知识、基本技能的教学,适当、灵活地穿插引入化学史的形式。
2.单元起始课和单元总结课
课外活动是除课堂教学之外,进行化学史教育的另一种有效形式,并经常采取如下活动内容:①开设化学史选修课;②开设化学史专题讲座;③介绍化学最新发现及发展远景;④组织阅读有关资料,看科技电影;⑤参观科技展览等。课外活动开展化学史教育的优点,一是内容可以相对系统,二是形式可以活泼多样。
三、中学化学史教育的方法
1.重视学生学习心理,设计有效学习循环。
教师构思教案时,应注意以下学生学习心理:
①学习目的、动机、兴趣——即动力因素。
②激情、自信感、欲钻研——即状态因素。
③成绩、成果、成功愉——即成果因素。
充分发挥化学史作用,设计有效学习循环:
2.采用启发式
中学化学史教育也应以启发式作为整个教学法的指导思想,运用各种方式方法,调动学生的积极性、自觉性、主动性、独立性。
3.尝试发现法
在化学史教育中,只要有可能,就应以实验和假说为中心,以学习自然科学方法论为重点。应使学生了解以下基本过程。
4.教学手段问题
进行中学化学史教育时,可采用多样化的教学手段:幻灯、电影、录像、电视、广播、电子计算机等。
5.语言问题
由于化学史的教学,绝大部分还需靠讲授法进行,所以务求“语言美”。
化学教育中美育的作用和基本要求
化学教育中美育的作用是十分重要的,教师应给予充分的重视。
1.培养学生热爱祖国、热爱自然的情感
化学学科中涉及许多大自然的天然景观和丰富矿藏,他们所展示的壮丽河山,可以激发和培养学生热爱祖国山河、热爱自然的情感,其效果远远超过单纯的说教。
2.激发学生兴趣、促进智能培养
许多调查表明,由于不少化学变化具有艳丽多采、现象奇特的特点,所以能激发学生强烈的兴趣和求知欲,而这种强烈的兴趣和探求的欲望,一旦保持下来,就会产生巨大的学习动力,足以克服学习中的各种困难,促进智能的培养。
3.使学生受到艺术的教育
科学技术的发展,使化学成为与人们生活息息相关的学科,据有关方面统计,仅直接与人们生活有关的化工产品,每年就有成千上万种问世。其中不少产品除了实用以外,还具有五光十色的图案美和造型美。我们在化学教育中注意融合这些内容,就可以使学生受到艺术的熏陶。
4.激发学生追求美的良好愿望
许多化工生产的工艺管理和实验的操作技能技巧,蕴含着布局巧妙的工艺美和高超娴熟的表演美。让学生参观现代化工厂中的厂房设计、工艺流程的安排、生活环节的衔接、管道的婉蜒起伏、物料的吞吐、仪表的控制、环境的安排,会使他们感到整齐、对称、调和、匀称、节奏、和谐、舒坦。观看教师演示实验操作中所表现出来的灵活机智,能够激发学生向往和追求良好的愿望,久而久之,就可能收到好的效果。
那么,如何使化学教育中的美育进行得更为有效呢?我们认为应该注意以下几点。
1.以化学教师自身的美来潜移默化地影响学生;
2.诱发美感,激发求知欲,启迪思维;
3.运用课堂教学的语言艺术培养学生的审美创美能力。
浅谈作业批改的德育功效
作业批改作为常规教学的重要环节,既是课堂教学的补充和延伸,使学生对所学知识消化、吸收及至进一步升华所必需的手段,也是教学信息反馈的重要途径。随着教育教学改革的不断深化,在贯彻实施《****中央关于进一步加强和改进学校德育工作的若干意见》时,应该赋予作业批改新的内容和功效,使其成为科任教师德育工作的重要途径之一。
一、通过作业批改,能及时把握学生思想脉搏和个性特点,为德育工作的开展打下坚实的基础
1.学生作业中流露出的个性特点是鲜明的,不加掩饰的,无论是从字体、字形、作业完成情况,还是作业、作业本的整洁程度,对学生的个性特点都应能大致把握。所以通过作业批改的有效途径,从而为进一步把握其思想脉搏打下了坚实的基础。
2.通过作业批改,能加强师生间的心灵交流与信息交流,增进师生间的了解、信任与理解。作业的及时批改与分发,架起了师生课外交流的桥梁,从中可以互通信息。教师批改作业时鲜红的“√”号,既是对学生莫大的鼓励,也是对教师教学效果的肯定;教师批改作业时醒目的“×”号,既是对学生无声的批评,也促使教师对教学进行反思,从而达到教学相长的目的。
二、正确评定作业成绩,培养学生良好品德
1.“数字分值”评定;
2.“语言分值”的评定。
1.1研究对象
以临床药学11班32人作为研究对象,开展生物化学实验课的研究式教学。
1.2研究方法
研究式教学在生物化学实验课中应用的具体实施方法,以Folin酚试剂法测定蛋白质含量实验为例,先通过老师讲解和学生实际操作,让学生理解Folin酚试剂法测定蛋白质含量的基本原理和基本步骤,然后引导学生了解测定蛋白质含量的其他方法,比如除Folin酚试剂法之外,还有紫外吸收法、凯氏定氮法、考马氏亮蓝法等,每一种蛋白质含量测定方法都有自己的优势和缺陷。安排学生课后通过查阅资料,了解每一种蛋白质含量测定方法的原理和适合的测定对象,并以个人或小组设计出自己感兴趣的有关蛋白质含量测定的研究课题,在尔后的实验课中,利用基本实验的间隙或实验完成后,师生一起交流课题研究方案,在教师的指导下,完善研究方案。将学生的研究方案进行分类,同类研究方案归为一组,以研究小组的形式,利用实验课后实验室空闲时间或开放实验室,安排学生开展研究工作,并撰写研究报告,教师对学生研究情况进行总结并反馈。在一学期的实验课中,课题组老师多次组织学生设计与实验教学内容相关的研究课题,并尽可能为学生创造研究条件开展研究。在期末以匿名问卷调查的形式,反馈学生对研究式教学效果的评价和意见。
2结果
2.1学生参与课题设计研究的兴趣浓厚,积极性高
以蛋白质含量测定实验为例,几乎每个学生设计了自己感兴趣的研究方案,有的以测定牛奶中蛋白质含量为研究对象;有的设计了测定自己喜欢的水果(苹果、香蕉、黄皮等)中蛋白质含量的研究方案;有的提出了测定食物(面包、米饭等)中蛋白质含量的研究思路等。随后教师与学生互动交流,根据现有的实验条件对设计方案进行了合理化修改和完善。从整个课程教学过程来看,学生对这种教学方式非常兴趣浓厚,参与地积极性很高。
2.2问卷调查结果显示研究式教学颇受学生喜欢
90%以上学生愿意接受或支持研究式教学,认为该教学模式是重过程、重应用、重体验、重全员参与的新的教学模式;具有主体性、合作性、研究性、开放性和创新性的特点。有近80%的学生认为:研究式教学改变了传统教师主导的教学过程而使学生的主动性学习得以加强。在研究式教学是否有利于创新精神和创新能力培养上出现分歧,超过半数学生认为是,也有近半数学生认为不是或说不清,主要原因是学生对这种教学模式认知程度有差异。另外,问卷调查中还涉及学生对研究式教学的意见和建议,问卷反馈显示,意见和建议主要集中在两个方面:一是希望能在更多的课程中开展研究式教学;二是希望能提供更多的实验研究空间和条件。这些意见和建议明显反映了学生喜欢或者渴望采用研究式教学模式进行教学的愿望。
3讨论
3.1研究式教学模式在教学中应用的合理化
程序研究式教学是以培养学生创新能力为核心的教学模式,是以培养学生的创新精神和创新能力为目标,立足所学,从实际背景和问题出发,创设问题情境,在教师的引导下以研究课题为中心,以课题研究为手段,以学习小组为单位,以全面掌握和熟练运用本课程的知识点解决实际问题为目的,学生通过观察、实验、分析、归纳、猜想、论证、社会实践等方式进行学习。从问题的提出、方案的设计与实施、结论的得出与论证、整个知识的发生过程都是由学生自己探索研究完成。教师相当于航标,学生相当于舵手,学生在教师的引导下自主研究探索发现新的领域。较合理的研究式教学的教学程序为:教师导引目标引导归纳组织研究反馈评价,学生自主学习探索交流概括归纳训练拓展。
3.2研究式教学模式的教学方法在教学中应用应多样化
研究式教学模式是指融学习与研究为一体的教学体系。研究式教学模式的教学方法可以是多样化的。在教学中可以采用传授式结合互动式;传统教学结合多媒体教学;实验教学与课堂教学结合;传统教学转变为启发式教学;封闭式教学转变为开放式教学等。通过研究式教学模式的不同教学形式,以提高教学效果、培养学生创新思维和创新能力。
3.3研究式教学模式在教学中应用应注重问题情境创设和应用课题制定策略
研究式教学应以学生现在的知识为基础,立足课堂,立足所学,逐步创设问题情境,得到研究课题后开展探索性研究。问题情境创设和研究课题制定要结合学生和实验条件的实际情况,制订合理、适合学生的问题情境和研究课题,使学生乐于接受并参与其中,从而使学生有所收获。
3.4研究式教学模式在教学中应用要注意教学设计
关键词:夏播大豆;化学除草;苗期;芽前
明光市夏播大豆常年播种面积6666.7hm2左右,丘陵山区和平原地区都有种植。因夏播大豆常遇连绵阴雨,人工除草难度大、耗工耗时、劳动强度高、除草不彻底,效果差,一般田块因草害减产10%~20%,部分田块甚至绝收改种。笔者在夏播大豆田推广化学除草技术,取得省工、省时、减轻劳动强度,降低成本的良好效果。现介绍如下。
1苗期除草
1.1禾本科杂草田块
用药的关键时期要掌握在大豆2~4片复叶、禾本科杂草三至五叶期,要在杂草生长旺盛,有利于药效发挥的条件下及时施药,在杂草二叶一心断奶期施药更好。施药过早杂草尚未出齐,达不到应有的除草效果;施药过晚,杂草过大,增强了抗药能力,在常用剂量的情况下达不到理想的除草效果。施用药剂应以防除禾本科杂草为主,不需要考虑药剂的混配问题,单一药剂就能达到理想的除草效果。药剂种类有:①12.5%盖草能乳油;600~1200mL/hm2,在雨水充足、田间湿度大时用下限;在干旱情况下用上限,对水375~450kg/hm2喷雾。②35%稳杀得乳油为750~1500mL/hm2,15%精稳杀得乳油为750~1050mL/hm2,使用方法同盖草能。③10%禾草克乳油900~1500mL/hm2,使用方法同盖草能。
1.2单子叶和双子叶(阔叶)杂草混生田块
这样的田块要想达到理想的除草效果,除草剂不能单一使用,要两者兼顾,既能防除单子叶杂草又能防除双子叶杂草。目前所使用的除草剂中,两种都能兼顾的品种还比较少,因此就要考虑到除草剂的混配问题。混配并不是简单的凑合。要选择对田间杂草种类防除效果最佳的药剂相配合,配合后不因混配而降低防效才能达到好的除草效果。因大豆也是双子叶植物,它和双子叶杂草往往有很多相似之处,要考虑到除草剂对大豆的选择性程度来决定,以免大豆受药害。根据多年来的经验,大豆田防除单子叶和双子叶杂草的除草剂有:①单一使用,分期进行。用25%虎威水剂1050~1950mL/hm2于大豆第1复叶期对水450kg/hm2喷雾,防除阔叶杂草;在禾本科杂草基本出齐时,可使用稳杀得、禾草克、盖草能等的任意1种750mL/hm2对水450kg/hm2喷雾,防除禾本科杂草。②混用。把2种除草剂混合一次性喷雾。据试验,以25%虎威750mL/hm2与15%精稳杀得750mL/hm2混用,在田间杂草三至五叶期进行喷雾,除草效果非常好,无论是禾草科杂草还是阔叶杂草,防效均在96%以上。
2芽前除草
芽前除草,即大豆播种后出苗前进行土壤处理,控制杂草出土。土壤处理的技术措施主要有以下几个方面:
2.1精细整地
苗前进行化除,对整地的要求极为严格。整地质量的好坏直接影响除草剂的药效发挥。土细墒平的田块,不仅有利于一播全苗,而且易喷施除草剂,在常规的剂量下就能达到一定的除草效果;如果耕作粗放,墒面高低不平,土块较大,这样就增加了土地的表面积,在常规的剂量下就降低了除草剂的浓度,影响除草效果。同时,土块较大,除草剂很难全面接触土块,加之经过雨水淋润后土块破碎,土中的杂草种子仍会生长。
2.2严把土地水分关
苗前土地处理时,土表的水分含量是除草剂药效发挥的关键。如果土地处于干旱的情况下,除草剂的化合物则被牢固地吸附在土粒表面与土壤胶体形成结合态,很难发挥其除草作用。因此,要想达到较好的除草效果,就必须加大用水量。如果表土含水量适中,除草剂的有效分子在土粒的吸附与解吸附之间,很容易被杂草的根、芽鞘吸收,且不会因水多而流失,只要杂草生根、发芽,就会接触和吸收到除草剂而中毒死亡。同时,适宜的土壤水分条件,有利于杂草的萌发和生长,新陈代谢的活动逐步加快,更有利于杂草对除草剂的吸收。因此,在苗前进行土壤处理,施药后必须要考虑土地含水量的多少,在一般情况下,表土壤含水量应保持在35%~40%为宜。
【关键词】三台红花化学成分
Abstract:ObjectiveTostudythechemicalconstituentsofClerodendrumserratum(L.)Moon.MethodsThecompoundswereisolatedbychromatographyonsilicagel.TheirstructureswereelucidatedbychemicalmethodsandIR,NMR,MSspectralanalysis.ResultsSixcompoundswereidentifiedasstigmasterol(Ⅰ),Bis(2-ethylhexyl)phthalate(Ⅱ),oleanolicacid(Ⅲ),5,7,4′-trihydroxy-flavone(Ⅳ),serratuminA(Ⅴ)andacteoside(Ⅵ).ConclusionAmongtheseisolatedcompounds,compoundⅠ~ⅣandⅥareisolatedfromthisplantforthefirsttime.
Keywords:Clerodendrumserratum(L.)Moon;Chemicalconstituents
三台红花为马鞭草科大青属植物三对节Clerodendrumserratum(L.)Moon的全株,分布于贵州、广西、云南、等地。其性味苦,微辛,凉,民间用于治疗跌打损伤、骨折、风湿疼痛、肾虚腰痛等疾病[1,2]。该属植物的化学成分已报道有黄酮和三萜成分[3],近年来有报道该植物有抗菌活性[4]。贵州有丰富的三台红花资源,有必要对其化学成分及药理作用进行深入研究,充分开发和利用该资源,作者从三台红花中分离得到6个化合物,通过理化性质及波谱分析,分别鉴定为豆甾醇(Ⅰ),邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(Ⅱ),齐墩果酸(Ⅲ),5,7,4′-三羟基黄酮(Ⅳ),serratuminA(Ⅴ),Acteoside(Ⅵ)。其中除Ⅴ以外余下化合物为首次从该植物分离得到(化合物Ⅱ、Ⅵ结构式见图1)。
1器材
X-4型数字显微熔点测定仪(温度未校正);日本岛津红外光谱仪(SHIMADZU-IRPrestige-21);Inova-400MHz核磁共振仪(TMS为内标);HPMS5973质谱仪(美国惠普公司)。薄层用硅胶及柱层用硅胶为青岛海洋化工厂产品,凝胶柱色谱sephadexLH-20(Amershan公司产品);所用试剂均为分析纯。
三台红花药材采自贵州省凯里市郊,经贵阳医学院生药教研室龙庆德副主任鉴定,原植物为三对节Clerodendrumserratum(L.)Moon。
2方法与结果
2.1提取与分离
三台红花干燥全株(4.3kg)粉碎后,用95%乙醇提取,2h/次,共3次,适当浓缩,加水调至醇浓度70%,沉降叶绿素,滤除沉淀,回收乙醇得到浸膏452.4g。将浸膏水溶悬浮,依次用石油醚,醋酸乙酯,正丁醇进行萃取。弃去石油醚层,得到醋酸乙酯层(40.5g)和正丁醇层(180.5g)。醋酸乙酯萃取层(40.5g)进行硅胶柱色谱,用氯仿-丙酮(1∶0-0∶1)和甲醇冲洗分为6组分,其中组分2,3,4再次经过硅胶柱色谱,用石油醚-氯仿(10∶1),石油醚-丙酮(4∶1)和石油醚-醋酸乙酯(2:9),反复洗脱得到化合物Ⅰ(24mg),Ⅱ(257mg),Ⅲ(39mg)。组分5,6经过硅胶柱色谱,用石油醚-醋酸乙酯(4∶6),氯仿-甲醇(10:1)洗脱和薄层层析制备纯化,得到化合物Ⅳ(18mg),Ⅴ(56mg)。将正丁醇部分180.5g经过反复硅胶柱层析及SephadexLH-20,氯仿-甲醇(30∶1-0∶1)梯度洗脱,得到化合物Ⅵ(1.067g)。
2.2鉴定
2.2.1化合物Ⅰ
无色针晶,mp.168~170℃,1H-NMR(400MHz,CDCl3)δppm:3.50(1H,m,3-H),5.43(br.s,6-H),5.12(1H,dd,J=15.0,8.0Hz,22-H),5.00(1H,dd,J=15.0,8.0Hz,23-H),0.75-0.90(m);13C-NMR(100MHz,CDCl3)δppm:37.2(C-1),33.7(C-2),71.8(C-3),34.9(C-4),140.1(C-5),117.9(C-6),30.9(C-7),30.8(C-8),49.5(C-9),37.2(C-10),21.5(C-11),39.6(C-12),43.3(C-13),56.0(C-14),28.4(C-15),29.2(C-16),55.1(C-17),12.0(C-18),19.1(C-19),40.8(C-20),13.0(C-21),138.1(C-22),129.6(C-23),51.3(C-24),32.5(C-25),21.4(C-26),19.8(C-27),25.3(C-28),12.3(C-29).EI-MS(m/z):412[M]+,369,351,300,271,255,133,109,95,81,69。以上数据与文献[5]报道的豆甾醇一致,且TLC对照与豆甾醇标准品Rf值完全一致,因此确定该化合物为豆甾醇。
2.2.2化合物Ⅱ
无色油状物,IR(KBr)cm-1:2961,2932,2863,1730,1600,1581,1465,1382,1275,1124,1074,1040,959.1H-NMR(400MHz,CDCl3)δppm:7.55(each1H,dd,J=5.6,2.2Hz,3and6-H),7.35(each1H,m,4and5-H),4.12(each2H,dd,J=11.1,5.2Hz,1′and1′′-H),1.61(each1H,m,2′and2′′-H),1.39(each2H,m,3′and3′′-H),1.27-1.46(each2H,m,4′,4′′,5′,5′′,7′and7′′-H),0.88-0.93(each3H,m,6′,6′′,8′and8′′-H);13C-NMR(100MHz,CDCl3)δppm:134.2(C-1and2),131.0(C-3and6),127.8(C-4and5),166.7(C-a′anda′′),68.9(C-1′and1′′),38.6(C-2′and2′′),24.7(C-3′and3′′),23.1(C-4′and4′′),27.8(C-5′and5′′),14.8(C-6′and6′′),30.2(C-7′and7′′),10.6(C-8′and8′′).ESI-MS(m/z):391[M+1]+.以上数据与文献[6]报道一致,故鉴定该化合物为邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯
2.2.3化合物Ⅲ
白色粉末,mp.280~282℃,Liebermann-Burchard反应呈阳性,IR(KBr)cm-1:3448,2924,1691,1458,1360,1029.EI-MS(m/z):456[M]+,438[M-H2O]+,410,395,248,207,189,147,133,119,105,69.1H-NMR(400MHz,CDCl3)δppm:3.20(1H,dd,J=10.0,6.0Hz,3a-H),5.25(1H,t,J=3.6Hz,12-H),2.87(1H,dd,J=14.0,4.6Hz,18-H),0.72,0.85,0.87(s,CH3),0.93(s,CH3),1.08(s,CH3)以上数据与文献[7]报道基本一致,通过TLC对照与齐墩果酸标准品Rf值完全一致,故确定该化合物为齐墩果酸。
2.2.4化合物Ⅳ
黄色粉末,mp.>300℃,盐酸-镁粉反应阳性示为黄酮类化合物。IR(KBr)cm-1:3340,2928,2610,1720,1658,1610,1515,1445,1359,1268,1244,1178,1029,829.1H-NMR(400MHz,C5D5N)δppm:6.80(1H,s,3-H),6.63(1H,d,J=2.0Hz,6-H),6.74(1H,d,J=2.0Hz,8-H),7.91(2H,d,J=8.7Hz,2′-Hand6′-H),7.25(2H,d,J=8.7Hz,3′-Hand5′-H);13C-NMR(100MHz,C5D5N)δppm:168.5(C-2),107.8(C-3),182.9(C-4),158.6(C-5),94.9(C-6),164.6(C-7),102.4(C-8),163.2(C-9),109.5(C-10),123.3(C-1′),129.2(C-2′and6′),110.9(C-3′and5′),162.5(C-4′).EI-MS(m/z):270[M]+,242,153,124,118,96,89,79,69,55.以上数据与文献[8]报道的5,7,4′-三羟基黄酮基本一致,确定该化合物为5,7,4′-三羟基黄酮。
2.2.5化合物Ⅴ
黑棕色树胶状物,[a]D20+12.41(C0.010,C5H5N).IR(KBr)cm-1:3470,3020,2946,1714,1657,1450,1425,1385,1245,1070,755.1H-NMR(400MHz,C5D5N)δppm:6.87(1H,d,J=6.1Hz,3-H),2.17(2H,m),2.15(2H,m),3.72(1H,t,J=9.2Hz,7-H),4.50(2H,m),5.02(1H,s,9a-H),5.14(1H,s,9b-H),1.82(3H,s),5.44(1H,s),5.23(1H,d,J=10.2,4′-H),3.92(1H,t,J=10.2,2.0,5′-H),4.38(2H,br,s);13C-NMR(100MHz,C5D5N)δppm:169.4(C-1),127.9(C-2),138.0(C-3),27.4(C-4),36.5(C-5),142.5(C-6),50.4(C-7),72.1(C-8),114.5(C-9),13.2(C-10),110.4(C-1′),85.7(C-2′),208.6(C-3′),73.4(C-4′),77.2(C-5′),61.3(C-6′).以上数据与文献[9]报道相关数据一致,故确定该化合物为serratuminA。
2.2.6化合物Ⅵ
白色粉末,[a]D20-76.5°(C0.45,MeOH).IR(KBr)cm-1:3400(br.),2925,1690,1590,1512,1470,1360,1250,1040,810.1H-NMR(400MHz,CD3OD)δppm:aglycone,6.75(1H,d,J=2.0Hz,2-H),6.70(1H,d,J=8.0Hz,5-H),6.44(1H,dd,J=8.0,2.0Hz,6-H),3.71(1H,m,αa-H),4.04(1H,dd,αb-H),2.72(2H,β-H);caffeoylmoiety,7.02(1H,d,J=2.0Hz,2-H),6.64(1H,d,J=8.2Hz,5-H),6.85(1H,dd,J=8.2,2.0Hz,6-H),6.28(1H,d,J=15.8Hz,a-H),7.61(1H,J=15.8Hz,β-H);glucosylgroup,4.36(1H,d,J=7.6Hz,1-H),3.26-3.96(m);rhamnosylgroup,5.14(1H,d,J=1.8Hz,1-H),1.08(3H,d,J=6.0Hz,CH3),3.26-3.94(m);13C-NMR(100MHz,CD3OD)δppm:aglycone,131.5(C-1),116.7(C-2),145.3(C-3),143.2(C-4),117.4(C-5),121.3(C-6),72.1(C-a),36.6(C-β);caffeoylmoiety,127.6(C-1),114.8(C-2),146.8(C-3),149.6(C-4),116.5(C-5),123.2(C-6),114.7(C-a),148.2(C-β),168.5(C=O);glucosylgroup,104.0(C-1),75.6(C-2),82.1(C-3),71.6(C-4),76.0(C-5),61.4(C-6);rhamnosylgroup,103.0(C-1),70.3(C-2),72.3(C-3),73.8(C-4),72.0(C-5),18.4(C-6).13C-NMR谱及DEPT谱给出29个碳信号,其中1个甲基,3个亚甲基,18个次甲基和7个季碳,根据以上数据,可知化合物分子式为C29H36O15,不饱和度为12。以上数据与文献[10]报道的苯丙素苷acteoside一致。
3讨论
目前,国内外对三台红花化学成分的研究报道较少。从本次实验以及查阅的文献来看,该植物含有黄酮、三萜和苯丙素苷类化合物,对于该实验苯丙素苷类化合物(如acteoside),因其苷元为取代苯乙基,亦称为苯乙醇苷。由于糖的种类的变化,支链糖的连接位置、顺序的不同,以及肉桂酰基和苯乙基上取代基团的变化,从而导致了该类化合物结构类型的多样性。近年研究表明,该类化合物具有很强的生物活性如抗肿瘤等,我们将进一步研究该类化合物的药理活性。
【参考文献】
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[3]姚振生,谭绍凡,姚煜.江西大青属药用植物资源及开发利用[J].江西科学,1998,16(3):188.
[4]NarayananN,ThirugnanasambanthamP,ViswanathanS,parativeantibacterialactivitiesofclerodendrumserratumandpremnaherbacea[J].IndianJ.Pharm.Sci.,2004,66(4):453.
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[6]LuXH,ZhangJJ,LiangH,etal.ChemicalconstituentsofAngelicasinensis[J].J.Chin.Pharm.Sci.,2004,13(1):1.
[7]袁久荣,李全文,李智立.夏至草化学成分的研究[J].中国中药杂志,2000,25(7):421.
[8]肖海涛,李铣.半枝莲的化学成分[J].沈阳药科大学学报,2006,23(10):637.
【关键词】山刺玫根;β-谷甾醇;齐墩果酸
Abstract:ObjectiveToinvestigatethechemicalconstituentsoftherootofRosadavuricaPall..MethodsTheconstituentsoftheCHCl3-solubleandpetroleumether-solubleportionsinthe95%poundswereidentifiedbytheirphysicalcharacteristicsandspectralfeatures.ResultsTwocompoundswereobtainedandidentifiedasβ-Sitosterol(Ⅰ)andoleanolicacid(Ⅱ).ConclusionCompoundⅠwasobtainedfromtherootofRosadavuricaPall..forthefirsttime.
Keywords:TherootofRosadavuricaPall.;β-Sitosterol;Oleanolicacid
山刺玫根为蔷薇科植物山刺玫RosadavuricaPall.的根,又称野玫瑰根。产于长白山区各市县。分布我国东北、华北,为民间常用药,具有止血及广谱抗菌作用。用于治疗经血不止、功能性子宫出血、慢性气管炎、肠炎、细菌性痢疾、膀胱炎和肾炎等[1]。国内外对其化学成分研究报道较少[2,3]。本实验采用硅胶柱层析色谱法和制备液相色谱法从其石油醚和氯仿萃取物中分离并鉴定两个化学成分,分别为β-谷甾醇(Ⅰ)、齐墩果酸(Ⅱ)。其中化合物Ⅰ为首次从山刺玫根中发现。
1药材、仪器与试剂
药材于200608采于吉林九台,经笔者鉴定为蔷薇科植物山刺玫RosadavuricaPall.的根,样品及标本保存在长春中医药大学药学院标本室。Agilent1100制备型液相色谱仪(美国Agilent公司);X-5精密熔点测定仪(北京福凯仪器有限公司);TU-1810紫外分光光度计(北京普析通用公司);BRUKERVertex70傅立叶红外分光光度计(瑞士布鲁克公司);BRUKERAV-400核磁共振仪(瑞士布鲁克公司);Agilent1100LC/MSD(美国Agilent公司);GCMS-QP2010型气相-质谱联用仪(日本SHIMADZU公司);柱层析硅胶(200~300目)和薄层层析用硅胶均为青岛海洋化工厂产品。乙醇、石油醚、氯仿、正丁醇、甲醇均为分析纯。
2方法与结果
2.1提取分离取该药材3kg,洗净,烘干,剪碎,95%乙醇回流提取2次,提取液减压浓缩得浸膏。浸膏加适量蒸馏水制成混悬液,依次以石油醚、氯仿、醋酸乙酯、正丁醇萃取分别得到相应的部分。
石油醚部分干法上硅胶柱,以石油醚-醋酸乙酯(9∶1)洗脱,每100ml收集1个流份,共收集35个流份,将其中第20~25个流份洗脱液合并,活性炭脱色,石油醚重结晶得到化合物Ⅰ的粗品,经环己酮-正丁醇反复重结晶得化合物Ⅰ(65mg)。氯仿部分用甲醇溶解加适量硅胶拌样后经硅胶柱色谱,以氯仿-甲醇(10∶0.1~1)梯度洗脱,每500ml收集1个流份,共得到82个流份。其中30~40流份合并后,再经硅胶柱色谱,以氯仿-丙酮(9.5∶0.5)洗脱,所得流份21~27再经制备液相分离得到化合物Ⅱ(50mg)。
2.2结构鉴定
2.2.1化合物Ⅰ白色针晶,mp135~137℃。易溶于石油醚、氯仿。Liebermann-Burchard反应呈阳性。EI-MSM+:414,分子式C29H50O;UV显示在240nm有最大吸收峰。IRνmax(cm-1):3425,为羟基的伸缩振动;2961,2937,2868,2851,为饱和碳氢键的伸缩振动;1466,1383,1367,为饱和碳氢键的弯曲振动;1668,为碳-碳双键的伸缩振动;1054(γC-O-C);839(δ=CH)。13C-NMR(CDCl3、125MHz,ppm)谱中给出29个碳信号,分别为:37.3(t,C-1),31.7(t,C-2),71.8(d,C-3),45.8(t,C-4),140.8(s,C-5),121.7(d,C-6),33.9(t,C-7),31.9(d,C-8),50.1(d,C-9),36.5(s,C-10),21.1(t,C-11),39.7(t,C-12),42.2(s,C-13),56.8(d,C-14),24.3(t,C-15),28.2(d,C-16),55.9(t,C-17),11.8(q,C-18),19.4(q,C-19),36.1(d,C-20),18.8(q,C-21),31.9(t,C-22),18.9(q,C-23),29.7(d,C-24),29.1(t,C-25),19.8(q,C-26),23.0(d,C-27),26.1(t,C-28),12(q,C-29)。1H-NMR(CDCl3、500MHz,J单位Hz)谱具有甾体化合物的氢谱特征,δppm:0.68~2.29间存在连续的峰包,即甾体骨架上为数众多的亚甲基和次亚甲基信号相互重叠而产生。有一个不饱和的CHδ5.35(1H,d)、一个不饱和的含氧碳上的氢δ3.50(1H,m)信号。核磁数据与文献[4]报道的β-谷甾醇数据基本一致。综合以上信息,并经与β-谷甾醇标准品共薄层,以石油醚-丙酮-氯仿(4∶1∶0.8)、甲苯-氯仿-丙酮-甲醇(8∶5∶1∶1)为展开剂展开,以20%硫酸乙醇液显色,置110℃烘箱中至斑点显色清晰,结果显示样品在与标准品相应的位置显单一的紫红色斑点。因此确定化合物Ⅰ为β-谷甾醇(β-sitosterol)。其结构式见图1。
图1化合物Ⅰ的化学结构式(略)
2.2.2化合物Ⅱ白色针晶(甲醇),mp308~310℃,可溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙醚。Liebermann-Burchard反应呈阳性,三氯甲烷-浓硫酸反应呈阳性,表明该化合物可能为三萜类成分。EI-MSm/z:457(M+H)+,439(100%),411,确定其分子量为456。UV显示在208nm处有较强吸收。IRνKBrMaxcm-1:3402,为羟基的伸缩振动;2949,2926为饱和碳氢键的伸缩振动;1684,为羰基的伸缩振动;1468,1441,1385,为饱和碳氢键的弯曲振动。1H-NMR显示了δ5.15ppm(1H,t,H-12);δ3.3ppm(1H,m,H-3);δ0.67ppm(3H,s)、δ0.71ppm(3H,s)、δ0.84ppm(3H,s)、δ0.86ppm(3H,s)、δ0.87ppm(3H,s)、δ0.89ppm(3H,s)、δ1.14ppm(3H,s)为7个孤立甲基质子信号。核磁数据与文献[5]报道的齐墩果酸数据基本一致。综合以上信息,并经与齐墩果酸标准品对照,进行TLC检识,正己烷-氯仿-醋酸乙酯-甲醇-甲酸(20∶4∶4∶2∶1),石油醚(60~90℃)-醋酸乙酯-冰醋酸(3∶1∶0.1),苯-丙酮-冰醋酸(4∶1∶0.1)展开,10%硫酸乙醇溶液显色,化合物Ⅱ在与齐墩果酸相同的位置显相同颜色斑点,确定该化合物为齐墩果酸(oleanolicacid)。其结构式见图2。
图2化合物Ⅱ的化学结构式(略)
3讨论
在分离β-谷甾醇过程中不易得到其纯品,多为混合甾醇,经环己酮-正丁醇反复结晶处理,得到的单体纯度高,晶形好。
【参考文献】
山豆根SophorotonkinensisGagnep.为豆科植物,药用部位为根,是临床常用中药,为《中国药典》所收载[1]。山豆根药材味苦、寒,有毒。具有清热解毒、消肿利咽功效。用于治疗火毒蕴结,咽喉肿痛,齿龈肿痛、湿热黄疸、湿热带下以及钩端螺旋体病等症[2]。现代研究证明,从山豆根中离析出多种生物碱,其中的苦参碱(Matrime)、氧化苦参碱(Oxymatrime)等具有抗癌和抗霉菌作用[3]。山豆根主产于广西的西南部至西北部,广东、云南和贵州也有少量分布。由于山豆根的地域分布较窄,且零星生长于石灰岩山区石缝之中,一般海拔高度500~800m的地方。目前医药工业用山豆根作为原料,大量研制开发治疗肝炎的针剂(肝炎灵)、咽喉肿痛的片剂以及抗肿瘤的中成药。据商家反映每年销往工厂的量由往年20万kg增加到30万~35万kg,使年总销量超过70万kg[4]。由于销量的增加,市场需求不断扩大,而上市量却不断减少,常出现供不应求的局面。野生山豆根资源濒临枯竭。山豆根的资源保护和人工栽培迫在眉睫。
为保护山豆根野生资源和解决用药紧缺问题,科技人员已对山豆根的生态环境、生物学特性、人工繁殖栽培及化学成分进行研究,并取得了一定的成果。现将山豆根栽培及其野生与人工栽培的化学成分对比与药理研究综述如下,以供生产参考。
1本草考证
山豆根始载于《开宝本草》。苏颂《本草图经》[5]云:“山豆根生剑南(今四川省)山谷,今广西亦有,以忠(今广西南宁)、万(今四川万县)州佳。苗蔓如豆,根以此为名。叶青,经冬凋,八月采根用……广南者如小槐,高尺余……。”其中“广南如小槐”就是《中国药典》收载的山豆根,因主产于广西习称广豆根。”初版于1962年、再版于1986年的《中药材品种论述》已明确记载:商品广豆根的原植物有二[6]:一、越南槐SophoratonkinensisGagnep.[S.subprostrataChunetT.Chen]。二、多叶越南槐SophoratonkinensisGagnep.VarpolyphyllaS.Z.HuangetZ.C.Zhou。多叶越南槐与越南槐的区别在于小枝和花序只被短柔毛;小叶披针形,数目较多,(25~)27~33(~39)枚,小叶也较小,长20~35mm,宽5~7mm,上面无毛,下面只被短柔毛,有加厚的边缘;全为总状花序。
2生物学特征
山豆根为小灌木[7],直立或平卧,高1~2m。根圆柱状,少分枝,根皮黄褐色。茎分枝少,密被短柔毛。奇数羽状复叶,互生;小叶片11~19,椭圆形或长圆状卵形,长1~2.5cm,宽0.5~1.5cm,顶端小叶较大,先端急尖或短尖,茎部圆形,上面疏被短柔毛,背面被灰棕色短柔毛,总状花序顶生,长12~15cm,密被短柔毛;小花梗长约1cm,被子细毛;花萼阔钟状,外被疏毛,先端5裂;花冠黄白色,旗瓣卵圆形,先端凹,基部具短爪,翼瓣长于旗瓣,基部具三角形耳;雄蕊10,离生,基部稍宽扁;子房具柄,圆柱形,密被长柔毛,花柱弯曲,柱头圆形,具长柔毛。荚果长2~5cm,密被长柔毛,种子间成念珠状。种子3~5颗,黑色,有光泽,随圆形,种脐小。花期5~6月,果期7~8月。
3山豆根的人工栽培
3.1山豆根的繁殖
山豆根的繁殖方法有3种。
3.1.1种子繁殖[8]
每年10~11月,当荚果由青绿变为黄色时,及时将荚果采回,脱出种子晾干,可随采随播或置室内通风干燥处保存至来年春播。
3.1.2扦插繁殖[9]
选择1年生健壮、无病虫害的茎杆,剪成长25cm,带2~3个节的插条,用150mg/L浓度的吲哚丁酸(IBA)浸泡3h,将插条斜插入沙床,插条60d后生根发芽即可移栽。
3.1.3组织培养快速繁殖[10]
在无菌条件下,切取山豆根的顶芽,放入以MS为基本培养基,加入不同浓度的植物激素进行诱导培养,丛生芽的诱导以MS+6-苄基嘌呤(6BA)2.0mg/L+柰乙酸(NAA)0.2mg/L培养基;丛芽继代增殖培养以MS+6BA1.5mg/L+NAA0.2mg/L的培养基为佳;诱导芽苗生根的培养基用1/2MS+NAA1.5mg/L为好。以后将生根发育好的试管苗用清水洗去根部的培养基即可移栽。
3.2栽培管理
山豆根是多年生药用植物,以根部入药。因此人工栽培的应选土层深厚、质地疏松、排水良好的坡地。起畦宽70cm,高15~20cm、畦长视地形而定,每公顷施基肥30000~45000kg腐熟的堆肥,株行距40cm以品字形开穴栽种[8]。种植后每年施2次复合肥,每株25g,第1次在3~4月份除完草后施,第2次在秋季9月份。山豆根主要有两大病害:根腐病和白绢病。根腐病发病初期以百菌清兑水800倍灌根。白绢病发病初期用多菌灵兑水800倍灌根或喷雾。虫害有4种:蛀茎螟用乐斯本兑水800倍喷雾或从蛀口灌入。豆荚螟用敌百虫兑水800~1200倍喷雾。红蜘蛛发病初期用吡虫啉1200~1500倍喷雾。蚧壳虫可用敌敌畏兑水1200~1500倍喷雾。
山豆根种植3年可采收,但最好是4年以后采收。秋季八九月份将根部挖起,剪去地上部分,把根部泥沙洗净,晒干或烘干即成商品。
4化学成分
山豆根含的生物碱主要是苦参碱(Matrine)和氧化苦参碱(Orymatrine)、臭豆碱(Anagyrine)和甲基金雀花碱(Methylcytisine)[2]。黄亚非等[11]采用HPLC法分析广西不同产地山豆根主要有效成分苦参碱和氧化苦参碱,结果表明广西不同产地的山豆根均含有氧化苦参碱和苦参碱,因产地不同含量有差异。覃文流等[12]用薄层层析法对室外栽培前后的山豆根组培苗植株与野生引种植株的药用有效成分苦参碱和氧化苦参碱对比分析表明,组培苗具有正常生物合成苦参碱和氧化苦参碱的能力,组织培养条件并没有影响有效成分的生物合成,而且从斑点颜色的深浅来看,组培苗的有效成分含量不比野生植株的含量低,因此,山豆根组培苗可作为人工栽培的种源加以推广应用。杨东爱等[13]采用紫外光谱法对引种栽培的山豆根及野生山豆根不同部位的苦参碱及氧化苦参碱进行分析,引种栽培的山豆根与野生山豆根不同部位的苦参碱及氧化苦参碱二者含量无明显差异,引种栽培山豆根不影响药材质量,可进行人工大面积栽培。实验同时还做了山豆根(越南槐)及多叶越南槐的有效成分苦参碱及氧化苦参碱含量对比分析,它们大致相同;多叶越南槐在产区收购使用已有几十年的历史[14],《广西中药材标准》1990年版将两者等同使用,所以多叶越南槐与山豆根(越南槐)继续等同使用。
5药理作用
5.1抗肿瘤作用
姚仲青等[15]报道,在山豆根的总生物碱抗肿瘤作用研究中,通过建立小鼠S180,H22,ESC肿瘤模型,从整体水平上观察山豆根总生物碱对肿瘤生长的影响,结果山豆根总生物碱有一定的抗肿瘤活性,但抑瘤率低、毒性大。肖正民等[16]报道中药山豆根(SSCC)提取物以不同的时间处理人肝癌SMMC-7721细胞,用噻唑蓝(MTT)法测SSCC提取物对人肝癌细胞线粒体活性的影响,以细胞记数法观察其对细胞增殖的影响,结果显示:①经SSCC提取物处理48h,其A570光吸收降为对照组的62.1%,72h为9.64%;②SSCC提取物处理7d后,人肝癌细胞数明显低于对照组;③SSCC提取物处理24h后,在更换为正常培养基恢复培养过程中,细胞数呈现缓慢生长;④SSCC提取物作用24h后,人肝癌细胞有效分裂指数分别为小牛血清(FCS)对照组的50.6%和无FCS对照组的69.7%。河南医科大学报道[17],应用杀伤效应、酶活性测定及Fulgen-DNA法显示分裂指数,分析山豆根对体外培养人食管癌细胞株(Eca-109)的作用,结果表明100,200mg/ml浓度对细胞的杀伤能力随药物作用时间延长而增强,50mg/ml浓度维持在3%左右。100,200mg/ml实验,在加药第3天对细胞分裂指数抑制率接近或达到100%,山豆根水提物能使谷氨酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶和乳酸脱氢酶活性下降,直至阴性反应。
5.2体外抑菌作用
丁凤荣等[18]报道,用K-B纸片扩散法,100%山豆根浸出液滤纸片对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、甲型链球菌、乙型链球菌抑菌作用进行研究。结果山豆根对以上细菌均有明显抑菌作用。尤其对甲型链球菌、乙型链球菌抑菌效果更明显。
5.3消炎镇痛作用
谢瑞金等[19]用小鼠为实验对象,口服法给药,以醋酸所致扭体反应为镇痛指标,二甲苯所致耳廓肿胀为消炎指标,研究复方山豆根口服液治疗咽炎的药效学作用,结果表明,大中小剂量组均有镇痛作用,大剂量组与消炎组相当,各剂量组均有明显的消炎镇痛作用。
【参考文献】
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